全书导读
全书导读
《心血运动论》这本书是威廉·哈维毕生心血的结晶,它的发表首次向世人正确而全面地阐述了心脏的结构、功能及血液循环运动,推翻了禁锢人们思想的权威意识和传统观念。作者基于真理来源于实践的科学态度,引导读者用大量简单可重复的事实、以严谨的推断和令人惊叹的想象,使人信服。这本书是解剖学上最著名的著作,除了毛细血管是后人对它的补充外,至今仍然无人在心脏运动和血液运行问题上对它的基本观点表示怀疑,因而在今天它仍是解剖学、医学界的范本。其稳重、严谨的科学态度、朴素客观的唯物主义思想,所采用的巧妙的实验手段、推理方式,直到今天仍是每一位科学工作者值得借鉴的。穿过时空的隧道,它仍不失为世界科学文化宝库中的宝贵财富。
本书开篇的导言中,作者列举大量事例,陈述其他人关于心脏和动脉运动的观点及这些理论的不实之处。如在脉搏的用途上,人们赞同盖伦和法布里修斯的观点,认为脉动和呼吸的用途一样都是为保证血液的通风散热。但是这些人同时又认为心脏是制造元气的部位,动脉保存和运输元气,但却否认肺也制造和保存元气,并反对埃拉西斯特拉图斯的观点,认为动脉中所含的是血液,而不是元气。在作者的引导下,其自相矛盾的论点被暴露无遗。此外,关于位于左右心室入口处的三尖瓣的作用、左右心室的功能、肺动脉和肺静脉的功用、流入肺部的血量、右心室搏动的功能、动脉瓣膜的作用、血液循环的通路等等问题上,以往的许多观点相互抵触、经不起推敲,有待于澄清。有的人离真理已只有一步之遥,却没有远见卓识进一步探索,如安德里斯·劳伦修斯(Andreas Luarentius)已发现并预言异物可经右心室往肺和左心室排出,却不能想到血液正是由同样的途径从右心室进入左心室的。所以,正像作者在导言中所言,要澄清某个问题,不但要仔细探究、掌握大量的亲身实验资料,并且要进行广泛的调查和反复实验,周密而严谨的思维推断,才能找到真理。
第一章是作者的写作动机。也正是基于上述的科学态度,出于对真理的热爱和执着的追求,在经过许多年的勤奋实践、仔细思考和反复推敲后,作者关于心脏和血液的运动和作用的观点已日臻完善。这本书的出版,在当时不仅代表了作者多年辛勤努力的成果,也填补了解剖学上的重要空白——因为法布里修斯曾在此之前的专著中精确而广泛地论述了动物的每一部分,却没有提到动物体内的太阳——心脏,它的出版也是解剖学和医学史上的重要里程碑。
第二章至第五章中,作者通过对大量的各种活体动物的观察,总结出关于心脏运动、动脉运动及心脏各部分运动的特点及其功用。作者采用一些生动、形象的例子,简单明了地描述了心脏运动时将血液射入动脉管的过程。其过程如下:心房收缩,并在此过程中将血液注入心室,当心室充盈后,心脏竖立,肌纤维绷紧,收缩心室,心脏跳动,并迅速将由心房传入的血液输送到动脉;右心室通过肺动脉将血液送到肺部,左心室把血液送到主动脉,并通过主动脉和体动脉将血液送往身体其他部分。并因此总结出心脏的作用:通过心室将血液从静脉运送到动脉,再通过动脉将血液分配到身体的各个部分。
当心脏运动时,从时空上可明显区分出四种不同的运动,其中,两种是心房运动,两种是心室运动,它们以同一方式保持着和谐。作者把运动时的心脏比作一架多个轮子的机器或一个火器,或是进行吞咽的动作,比喻形象而巧妙。并澄清了在此之前的几个混淆不清的问题:
1.心脏具有运动期和间歇期。以往曾认为心脏运动时心室舒张,其运动按纤维竖直方向进行,收缩时心室腔呈杯状,所以吸入血液。而事实上是,心脏收缩时才运动,此时心室变小,心脏壁变厚,肌纤维变短,并同时喷射出充盈的血液。
2.人们曾认为动脉舒张之时,也正是心脏舒张之时;而事实上是,动脉舒张时,心脏的心室处于收缩期并射血入动脉,此时若通过动脉剖开术可见从动脉中喷射出的血液射程最远,并且由此可以证实动脉的搏动不是别的,而是其中流动的血液对血管的冲击。
3.心房是先于心脏产生并晚于心脏而死亡的,因而有人曾认为心房是独立于心脏的部分,并且早在心脏形成之前的生命之初,就有血液的搏动,如在雏鸡的胚胎中可得出的结论。有些动物中,在右心房死亡后,发现血液中仍存在着微弱的悸动。所以,生命的开始和结束,似乎是以血液的悸动的有无为标准的。一般来说,左心室首先停止搏动,接着是左心房,再后来是右心室,然后是心脏其他部分,右心房寿命最长。
4.关于心脏的结构特点和主动脉、肺动脉的瓣膜的位置和作用上,作者得出右心室将血液送入肺动脉。经过肺部,由肺静脉运回左心室,再由左心室射血入主动脉将血液运往身体其他各部位的结论,因此主动脉是运载血液使其在全身分配的主要动脉。瓣膜的作用是阻止血液流回心室。
第六章和第七章中,作者详细说明了血液由静脉到动脉,经右心室进入左心室的途径的发现和论证过程,即肺循环的途径的发现和论证。
作者首先在第六章中以具肺动物的胚胎为例,描述了此期心脏的作用和血液由腔静脉通过心脏到主动脉的途径。作者研究了包括各种低等、高等动物,发育完善和发育不完善动物的幼体和成体才得出结论。具肺动物的胚胎期心脏的结构及活动与不具肺动物或肺功能未发挥作用的动物是一样的,两心室无差异,心室间通过卵圆孔开通。在大多数动物中,血液由腔静脉到主动脉只需经过通过心脏的开放通路。以人类胚胎为例,这一开放通路中的重要特征是两大连接,其一,腔静脉与肺静脉的连接,它们的接合处呈椭圆形孔状(卵圆孔),大量血液由此直接由腔静脉进入肺静脉和左心房,然后流入左心室。其二,肺动脉侧生动脉导管,由腔静脉出来的部分血液由右心房进入右心室,其中只有少量血液由肺动脉进入肺,大部分由动脉导管进入主动脉,与来自左心室的血液相混合。
作者进一步发现,在发育较完善的动物的成体中,这两个交叉是萎缩或闭合了的,卵圆孔关闭,而成体时动物的肺功能更加发达,并且在胚胎时心脏早在它们形成之前就开始了搏动并行使其运送血液的功能,因而它们的作用不可能仅仅是营养肺。不仅如此,造物主在成体动物中还开辟了新的最佳循环通路,心室分隔出左右心室、左右心房,血液经肺部由腔静脉进入主动脉,就像目前我们所熟知的肺循环或小循环。并且得出以下结论:血液不间断地从腔静脉进入右心房,通过右心室的搏动射入肺动脉并运到肺部,透过肺的细小孔隙后经肺静脉流入左心房,经左心室的搏动入主动脉。因而不仅全身的血液都透过肺,并且受肺动脉基部的瓣膜的方向性作用和心脏搏动时收缩运动及呼吸运动的影响,使得血液不断运送并且不会从肺动脉倒流回右心房。
第八章到第十四章,作者提出血液循环的观点,并通过血量和血液来源,血液流动的连续性和普遍性及流经动脉的血同样流经静脉这三个论点来加以证实。
我们已通过前面一章节清楚地知道,心脏的血液是通过它的搏动射入主动脉,进而在全身进行分配。作者根据多年的实际经验,估算出每次心脏搏动射入主动脉的血流量,从而得出一天中由心脏射出的血量要远远大于体内所存的血液及每天从食物中摄取的汁液量的结论,推翻了血液仅仅来源于食物汁液的观点。
作者推测出动脉和静脉一定是在身体中某一部位进行交叉吻合,那么流经动脉的血液同样也流经静脉。通过动脉、静脉结扎和解剖术,及死亡后呼吸停止时的现象,作者证实了大量血液是由心脏射入主动脉、由动脉将其运送到身体各部、再通过全身肢体的静脉回流到心脏这一事实。这些实验巧妙而又恰如其分地证实了作者的观点。表明血液随着心脏搏动而流出,其流动始于心脏,并通过动脉流向全身。采用不太紧结扎的放血术,可以推知静脉中流出的血液与静脉回到心脏并射入主动脉的血量一样,即流经动脉的血液同样流经静脉。作者通过对静脉瓣的发现及其作用的描述证实了静脉中血液流经是有一定方向性,不可倒流的。静脉瓣阻止了来自心脏或腔静脉中的血流的倒流,血液在静脉中只能由肢体远端流向身体的中心,由小静脉流向大静脉,血液只能直接由腔静脉流回心脏,而不是相反的方向。因而是静脉将由心脏射入动脉并分配到全身的血液重新运回心脏,从而进一步证实了血液循环的存在。
在第十五章,作者通过一些人们所熟悉的推理,证实血液循环的存在,作者反复强调的是心脏在人体中的主宰作用,是力量、元气和热量的源泉,血液只有回流到心脏,才能使由于流经全身而变冷、缺少活力和营养贫乏的状况得到恢复。由于受当时科学发展的局限性,作者的有些观点是不甚精确的。
在第十六章,作者列举一些客观存在的现象来说明血液循环。比如,局部感染时,会引起全身不适反应;间热病的病原首先侵袭心脏,接着出现呼吸费力的情况;外用药能起到内用药的作用等等,并用血液运载乳糜消化的例子进一步证实血液循环使得体内物质得以运输和分配。
第十七章的内容近于总结性质,作者进一步从心脏的结构特点和解剖实践中所发现的现象来证实本书中所表明的血液的运行途径和循环的观点。
心室是血液的源泉和贮蓄池,而心房的作用不仅这些,还是血液的最初推动者,尤其是最先产生最后死亡的右心房,在某些情况下,常常单独发挥心脏的作用以适应发育时期的需要。心脏的发育和完善,不同的动物及同一种动物的不同发育时期是不同的。从本质上来说,心脏的作用是心肌收缩,并同时将血液排放到动脉中以供全身的需要。它是身体中先于大脑和其他脏器而存在的器官,是动物体生命的源泉和根本。心脏通过血液在动脉中的搏动将其生命活动信息传送到全身各处,而全身的血液又经由腔静脉回流到右心房,这是体(大)循环的途径。血液由右心室经肺动脉滤过肺,再通过肺静脉进入左心房,重新进入左心室,这一途径称为肺(小)循环。如此循环往复,永不间断,使机体保持着永不衰竭的生命力。